В 1741 году 30-летний Ломоносов вернулся в Петербург из Марбурга, где учился и женился. В этом же году Ломоносов был направлен к профессору ботаники и естественной истории И. Амману для изучения естествознания. Будучи студентом и не получая никакого жалования, Ломоносов под руководством Аммана приступил к составлению Каталога собраний минералов и окаменелостей Минерального кабинета Кунсткамеры.
24 августа 1741 года Ломоносов представил на прочтение академиков две диссертации: одну по физике и другую по химии. Он надеялся, что их одобрят, а их автора, согласно данному Академией обещанию при отправке его за границу, произведут в экстраординарные профессора. Но месяцы сменялись месяцами, а Ломоносов всё не получал никакого назначения. В ожидании он занялся переводами статей профессора физики Крафта.
Наконец, 25 ноября 1741 года на престол вступила императрица Елизавета Петровна. Убеждённый в том, что императрица не намерена покровительствовать иноземцам, Ломоносов решается подать прошение на высочайшее имя о своём назначении. На этот раз прошение возымело надлежащее действие и Шумахер поторопил академиков высказать своё мнение о диссертациях Ломоносова.
Вступив в должность, Ломоносов почти тотчас же обратился с предложением устроить химическую лабораторию, которой до сих пор ещё не было при Академии наук. Но это первое предложение не обратило на себя никакого внимания. 25 июля 1745 года специальным указом 34-летнему Ломоносову было присвоено звание профессора химии.
Отказ о создании в Петербурге лаборатории ожидал второе, третье и даже четвёртое прошение, но учёный не останавливался в стремлении открыть химическую лабораторию, ведь без возможности проведения научных экспериментов, не представлял себе дальнейшего развития естественных наук. Наконец, 1 июля 1746 года последовал правительственный указ, в котором Академии приказывалось построить химическую лабораторию на Васильевском острове за счёт государства.
23 октября 1748 году было завершено строительство первой в Российской империи химической лаборатории, основанной М. В. Ломоносовым. Учёный вместе со своими учениками развернул в этой лаборатории ряд важнейших работ по химии и физике.
В этой первой в России научно-исследовательской и учебной лаборатории Михаил Ломоносов провёл более 4000 опытов по химии и технологии силикатов, обжигу металлов, осуществлял пробы руд и экспериментировал с растворами.
Именно в этой лаборатории им была разработана технология изготовления цветных стёкол, которая по своему новаторству и красоте выполненных Ломоносовым изделий (особенно мозаик), не перестаёт удивлять искусствоведов и даже современных мастеров стекольного дела.
